Zdravljenje mnogih bolezni je preseglo predpisovanje zdravil na recept ter obiske zdravnika vsakič, ko je nekaj narobe. Prihodnost je poleg preventive – slednja “trka na vrata” pri mnogih neozdravljivih boleznih, tudi samozdravljenje s pomočjo pametnih oblačil. Raziskave na tem področju intenzivno potekajo. Zadnji razviti material ima veliko možnosti za preoblikovanje in vgrajen algoritem, ki mu omogoča, da se samostojno prilagaja okolju brez zunanjega nadzora.
Svetlobni senzorji in aktiviranje na daljavo
Trenutno je vodilni impulz, na katerega se material odziva, temperatura. “V resničnem svetu uporaba temperaturnega dražljaja ni niti enostavna niti praktična, zato smo zaradi lažjega nadzora in možnosti aktiviranja na daljavo uvedli tudi svetlobne senzorje.” pravi dr. Frank Gardea. Novi material temelji na polimerih. Slednji so sestavljeni iz ponavljajočih se enot, ki so kot vezi na verigi. Pri mehkejših polimerih so te verige le rahlo povezane med seboj preko navzkrižnih vezi. Več povezav med verigami pomeni bolj trden material. “Večina navzkrižno vezanih materialov ima fiksno obliko – kar pomeni, da materiala ne morete ponovno obdelati ali stopiti,” pojasnjuje Gardea.
Mehko kot guma in trdno kot nosilna plastika
Novi material je drugačen. Ima dinamične vezi med molekulami, kar mu omogoča, da večkrat prehaja iz tekočega v trdno stanje. Lahko se natisne s 3-D tiskalnikom in reciklira. Poleg tega ima edinstveno zmožnost pomnjenja oblik. Slednje se lahko programirajo, program za preoblikovanje pa se sproži po potrebi in material povrne v želeno obliko: v nekaj mehkega kot guma ali v nekaj tako trdnega kot nosilna plastika.
In kje je tu samozdravljenje? Material že omogoča prepoznavanje določenih medicinskih stanj in sproži kontrolirani odziv nanje, izpostavljajo avtorji objave v Advanced Functional Materials. Priznavajo, da je bilo veliko prejšnjega dela na namenjenega razvoju prilagodljivih materialov, ki so bili preveč mehki za strukturne aplikacije. Preusmeritev v epoksi materiale je bilo prelomno in pomeni “prvi korak na zelo dolgi poti do razvoja materialov, ki bodo imeli možnosti vplivati na telo v smislu lajšanja zdravstvenih težav.”.
Izboljšanje aplikabilnosti ter odzivnosti na dražljaje
Proces razvoja materialov, ki bi jih v obliki oblačila ali kako drugače namestili na telo in bi omogočale samozdravljenje, je šele v začetni fazi. Vendar so že začeli razvijati strukturne aplikacije, ki jih je moč uporabiti na primer za 3D tiskanje komponent UAV-jev. “Ko smo jih testirali, smo opazili, da so postale aktivne in so se zlahka oprijele ena druge,” pojasnjuje Gardea, in nadaljuje: “Takoj smo pomislili, da bi to lahko uporabili pri zdravljenju. Odločili smo se sistematično raziskati to možnost.” Naslednji koraki so izboljšanje algoritma za prepoznavanje ter povečanje aplikabilnosti. Raziskovalci želijo v material vnesti tudi več odzivnosti na dražljaje – trenutno sta to le temperatura in svetloba.
Povezavo do izvirne znanstvene objave najdete TUKAJ.
